إحصاء فيرمي وديراك: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
SieBot (نقاش | مساهمات)
ط روبوت إضافة: et:Fermi-Diraci statistika
AkhtaBot (نقاش | مساهمات)
ط تدقيق إملائي بالاعتماد على التعابير النمطية، يرجى الإبلاغ عن الأخطاء والاقتراحات
سطر 1:
'''إحصاء فيرمي ديراك''' في [[فيزياء|الفيزياء]] ل[[إنريكو فيرمي]] و[[بول ديراك]] هو دالة توزيع أوجداها منفردين وتحكم احتمالية تواجد إلكترون ما يملك طاقة معينة في [[حالة كمومية]] ما, ولا يقتصر التوزيع على الإلكترونات بل سائر جسيمات الشق الأول من [[جسيمات متماثلة|الأجسام المتماثلة]] وهن [[فرميون|الفرميونات]] الذاعنة ل[[مبدأ استبعاد باولي|مبدأ باولي للاستبعاد]] ((أو نصفيات [[غزل (توضيح)|المغزل]])), أما الشق الثاني وهو [[بوزون|البوزونات]] ((صحيحات [[غزل (توضيح)|المغزل]])) كالفوتونات فيرضخن ل[[إحصاء بوز-أينشتاين|إحصاء بوز أينشتاين]].
 
يجدر الإنتباهالانتباه إلى نقطة غاية في الأهمية هنا وهي إن امتلاك إلكترون (أو [[فرميون]] على وجه العموم) لطاقة ما لا تعني إطلاقا أنه سيستحوذ على مستوى الطاقة المقابل ([[حالة كمومية|الحالة الكمومية]]), بل يجب أن ندرس كذلك شغور هذا المستوى عن طريق حسبان [[كثافة المستويات]] عند مستوى الطاقة هذا.
 
و بتعميم هذا المبدأ, ينتج لنا أن حسبان تركيز الفرميونات في مستوى طاقة ما يعتمد بشكل أساسي على مرتكزين أساسين:
سطر 30:
* احتمالية وجود إلكترون عند مستوى طاقة أعلى من فيرمي هي 0 %
 
لكن هذه الإحتمالياتالاحتماليات تبعا لدرجة الحرارة كما يوضح الرسم.
 
[[ملف:FD e mu.jpg|300 بك|يسار|تأثير الحرارة على توزيع الطاقة]]
 
عند 0 [[كلفن]], يأخذ خط الرسم قيمة صفرية عند طاقات أعلى من [[طاقة فيرمي]] مشيرا لإستحالة وجود إلكترون فوق [[طاقة فيرمي|مستوى فيرمي]], لكن ارتفاع درجة الحرارة يعود بطاقة حرارية للإلكترون تساعده على تجاوز خط فيرمي فيبدأ الرسم بالإنحناءبالانحناء ليشير إلا أن احتمالية تواجد إلكترون فوق فيرمي باتت أعلى من الصفر, وكلما زادت الحرارة زادت الإلكترونات المتخطية لخط فيرمي, وزاد إنحناءانحناء الرسم.
 
ييجد هذا الإحصاء تطبيقا في الحياة العملية في [[شبه موصل|أشباه الموصلات]] وهو أحد مداخل دراسة [[نبيطة|النبائط]] وأساسي تماما في فهم فكرة تصنيع [[وصلة م س]]. لكن كما سلف ذكره, ليس التوزيع حصرا على الإلكترونات بل يستوعب كل [[فرميون|الفرميونات]], ف[[فجوة إلكترونية|الفجوات]] ذات الشحنة الموجبة تخضع كذلك لهذا التوزيع, وتملك توزيعا مشابها لما في الرسم لكن بشكل يناظره حول خط فيرمي.